金屬夏比缺口試驗(yàn)方法

1、金屬夏比缺口試驗(yàn)方法第1頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 第一章 概述 第一節(jié) 金屬夏比沖擊試驗(yàn)的用途 1 選材及新材料研制 2 冶金產(chǎn)品檢查控制 3 工藝質(zhì)量監(jiān)督 4 各種條件下韌性評(píng)定 5 冶金產(chǎn)品交貨重要指標(biāo)之一（詳見金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南)第2頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 第二節(jié) 金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化 1 常規(guī)沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展 2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用 3 國際標(biāo)準(zhǔn)ISO現(xiàn)狀 4 國外標(biāo)準(zhǔn)（EN、ASTM、JIS等）現(xiàn)狀 5 儀器化沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化第3頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 第二

2、章 GB/T229-07 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法 技術(shù)內(nèi)容說明 第4頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 GB/T 229 -2007 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法技術(shù)說明 金屬材料夏比沖擊試驗(yàn)方法是用于測(cè)定金屬材料韌性應(yīng)用最廣泛的一種傳統(tǒng)力學(xué)性能試驗(yàn)，也是評(píng)定金屬材料在沖擊載荷下韌性的重要手段之一。對(duì)于金屬材料力學(xué)性能的要求，除了具有足夠的強(qiáng)度、硬度和塑性之外，還應(yīng)具有一定的韌性，即在一定條件下受到?jīng)_擊載荷時(shí)，在斷裂過程中吸收足夠能量的能力，以保證金屬構(gòu)件及零件的安全性。本試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于金屬材料的質(zhì)量保證、新材料新工藝的研制以及冶金、壓力容器、機(jī)械、船舶、軍工等

3、部門設(shè)備及構(gòu)件的安全性提供了可靠保證。 （詳見金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南一書）第5頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 GB/T229-2007金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法于2008年6月1日實(shí)施，代替了GB/T229-1994金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)修改采用了（MOD）了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO1481：2006金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法。 國際標(biāo)準(zhǔn)ISO148以金屬材料夏比沖擊試驗(yàn)為總稱由以下3部分組成： ISO148.1 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法 ISO148.2 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)機(jī)的校

4、驗(yàn) ISO148.3 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗(yàn) 第3部分：用于校驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)的夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣的制備與表征第6頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三影響夏比缺口沖擊試驗(yàn)結(jié)果 主 要 因 素 在金屬力學(xué)性能試驗(yàn)中，導(dǎo)致夏比缺口沖擊試驗(yàn)結(jié)果分散性相對(duì)大的原因來自兩方面：試驗(yàn)因素和材料結(jié)構(gòu)。從試驗(yàn)角度看，由于沖擊試驗(yàn)是在動(dòng)態(tài)力作用下進(jìn)行的，因此影響試驗(yàn)結(jié)果正確性和分散性的因素很多，試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)化的目的就是對(duì)各種影響沖擊試驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行限定，以得到準(zhǔn)確的和可比較的試驗(yàn)結(jié)果。這些影響因素大致上可以分為如下幾個(gè)方面：第7頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三一. 試

5、樣1.沖擊樣坯的切取 確定樣坯的加工余量及各種冶金產(chǎn)品的取樣位置及方向。2. 試樣尺寸及形狀 試樣長度、寬度、高度的公稱尺寸及及加工偏差； 缺口根部曲率半徑、深度及角度尺寸及偏差； 夏比缺口沖擊試樣的形位公差。3.沖擊試樣的加工與置備 主要為缺口根部曲率半徑、深度及角度的加工質(zhì)量；試樣尺寸、缺口根部曲率半徑、深度及角度的檢查方法。第8頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三二. 試驗(yàn)裝置1. 試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu) 確保試樣正確的放置及打擊瞬間試驗(yàn)機(jī)的剛性。2. 試驗(yàn)機(jī)性能參數(shù) 直接參數(shù)：機(jī)架、擺錘、砧座及支座、指示裝置。 綜合性能：試驗(yàn)機(jī)誤差及重復(fù)性。3. 溫度控制儀器 恒溫裝置溫度控制

6、的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性。第9頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三三. 試驗(yàn)技術(shù)1.試驗(yàn)前準(zhǔn)備 指示裝置的回零差及砧座跨距檢查與保證。2.試樣的定位 試樣打擊中心準(zhǔn)確性以及試樣缺口對(duì)稱面與砧座間中線的吻合程度。3高、低溫沖擊試驗(yàn)操作試樣整體溫度均勻性保證、打擊試樣瞬間溫度的準(zhǔn)確性。4. 轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定 剪切斷面率的測(cè)定、側(cè)膨脹值的測(cè)定。5.試驗(yàn)結(jié)果處理及試驗(yàn)報(bào)告 打擊能量不足、卡錘、斷口檢查、結(jié)果有效位數(shù)。 這些影響因素均應(yīng)在試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中加以限定。第10頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三一 .新舊標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的變動(dòng) 本標(biāo)準(zhǔn)是在原標(biāo)準(zhǔn)GB/T2291994金屬夏

7、比缺口沖擊試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上修訂的。修改采用了ISO148.1技術(shù)內(nèi)容。 本標(biāo)準(zhǔn)修改后技術(shù)內(nèi)容變化如下：第11頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三1 范圍 原標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍中規(guī)定溫度范圍-1921000，草案考慮到國際標(biāo)準(zhǔn)，沒有規(guī)定使用溫度范圍，但本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上包括了室溫、低溫和高溫夏比缺口沖擊試驗(yàn)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于夏比V型缺口試樣沖擊吸收能量的測(cè)定，不包括儀器化沖擊試驗(yàn)方法，因?yàn)橐延蠫B/T197482005鋼材 夏比V型缺口擺錘沖擊試驗(yàn) 儀器化試驗(yàn)方法。第12頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三2.引用標(biāo)準(zhǔn)2.1 取消了原引用的GB/T10623金屬力學(xué)試

8、驗(yàn)用術(shù)語標(biāo) 準(zhǔn)，使用本標(biāo)準(zhǔn)中第3部分內(nèi)容。2.2 取消了引用標(biāo)準(zhǔn)中GB/T12778金屬夏比沖擊斷口測(cè)定方法，本沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)在附錄C中給出了側(cè)膨脹值的測(cè)定方法及測(cè)量裝置，在附錄D中給出了沖擊樣斷口形貌的評(píng)定方法。2.3 取消了以下檢定規(guī)程： JJG130 工作用玻璃液體溫度計(jì)檢定規(guī)程 JJG141 工作用鉑銠10鉑熱電偶檢定規(guī)程 JJG145 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程 JJG351 工作用鎳鉻鎳硅、鎳鉻考銅熱電偶檢定規(guī)程 JJG368 工作用銅康銅熱電偶檢定規(guī)程第13頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三3 . 符號(hào)及術(shù)語 本標(biāo)準(zhǔn)草案采用的符號(hào)、單位及名稱與ISO148.

9、1是相同的。 這些符號(hào)代替了原標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的符號(hào)。主要變化為：，沖擊吸收能量用K代替原標(biāo)準(zhǔn)的沖擊吸收功AK,新標(biāo)準(zhǔn)中的符號(hào)見標(biāo)準(zhǔn)表1。 KV2 、 KU2 2mm錘刃的沖擊值。 KV8 、 KU8 8mm錘刃的沖擊值 第14頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三4. 試樣 4.1 增加了寬度2.5 mm的小尺寸試樣，寬度機(jī)加工偏差為0.04mm。 4.2 對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸機(jī)加工偏差規(guī)定做了修改，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 148.1一致，見表2. V型缺口試樣 尺寸 機(jī)加工偏差 U型缺口試樣 尺寸 機(jī)加工偏差第15頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)修改后放

10、寬了試樣加工公差要求的規(guī)定。但應(yīng)指出，對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性影響較原來要大，因?yàn)樵嚇涌v向面夾角從原來的 垂直度 0.1mm/10mm（相當(dāng)于900.57）改為902后，試樣放置后與砧座貼緊程度變差，沖擊試樣時(shí)穩(wěn)定性自然變差，902相當(dāng)于垂直度0.35mm/10mm。 關(guān)于缺口對(duì)稱面試樣端部距離的規(guī)定，新標(biāo)準(zhǔn)提出，對(duì)于自動(dòng)定位試樣的試驗(yàn)機(jī)，建議偏差用0.165mm代替0.42mm。第16頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三5. 試驗(yàn)裝置5.1 增加了附錄A（資料性附錄）對(duì)中夾鉗，與ISO148.1相同。5.2 新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種沖擊刀，即錘刃半徑2mm或8mm的沖擊刀，在原標(biāo)準(zhǔn)上

11、增加了8mm沖擊刀。這符合了GB/T3808要求，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO148.1中規(guī)定相同。 標(biāo)準(zhǔn)在7.3條注中明確指出，對(duì)低能量沖擊試驗(yàn)，一些材料用兩種尺寸的錘刃測(cè)定的結(jié)果明顯不同。5.3 對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)適用范圍由原標(biāo)準(zhǔn)的1090改為上限80，其下限建議不低于試驗(yàn)機(jī)最小分辨力的25倍。這與GB/T3808規(guī)定相同，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，在標(biāo)稱能量的0、10、20、30、50、60、80進(jìn)行檢查沖擊試驗(yàn)機(jī)。第17頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三6 試驗(yàn) 6.1 對(duì)于室溫沖擊試驗(yàn)，原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般在1035進(jìn)行，嚴(yán)格的試驗(yàn)在202進(jìn)行，新標(biāo)準(zhǔn)改為：應(yīng)在規(guī)定溫度2內(nèi)試驗(yàn)，如對(duì)溫度沒有規(guī)

12、定，應(yīng)在235范圍進(jìn)行。嚴(yán)格了室溫沖擊溫度適用范圍。 6.2 增加了條關(guān)于在液體介質(zhì)中放置試樣的規(guī)定，此規(guī)定與ISO148.1的條規(guī)定相同。第18頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三6.3 試樣的轉(zhuǎn)移 新標(biāo)準(zhǔn)取消了原標(biāo)準(zhǔn)中7.10條規(guī)定：“試樣從液體介質(zhì)中移出至打擊的時(shí)間應(yīng)在2s之內(nèi)，試樣離開氣體介質(zhì)至打擊的時(shí)間應(yīng)在1s之內(nèi)”。 對(duì)高低溫沖擊試驗(yàn)規(guī)定試樣從裝置中移出至打斷時(shí)間應(yīng)不大于5秒。為保證試樣在打擊瞬間溫度處于規(guī)定范圍，在注1中建議了溫度補(bǔ)償值（見附E），此規(guī)定與原標(biāo)準(zhǔn)附錄A規(guī)定相同。但應(yīng)指出，轉(zhuǎn)移試樣時(shí)間35s的間隔所補(bǔ)償?shù)臏囟仁墙频?，因?yàn)樵诖碎g隔內(nèi)溫度的變化受到

13、環(huán)境溫度、材料導(dǎo)熱系數(shù)、試樣移送時(shí)間長短等多種因素影響（見金屬夏比沖擊試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南一書）。第19頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三6.4 端面定位 本標(biāo)準(zhǔn)取消了原標(biāo)準(zhǔn)如下規(guī)定：對(duì)于端面定位的高溫沖擊試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)試樣膨脹量調(diào)整定位機(jī)構(gòu)，其膨脹量按公式L27.5（tt0）計(jì)算。 對(duì)于高溫沖擊試驗(yàn)，由于試樣從高溫爐中取出至打擊時(shí)間間隔太長而導(dǎo)致試樣溫度降低很多，可能獲得不準(zhǔn)確的沖擊能量，因此這一間隔應(yīng)減至最小，要采用端面定位放置試樣。 原標(biāo)準(zhǔn)7.6條規(guī)定由新標(biāo)準(zhǔn)8.1條的原則保證。第20頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三6.5 轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定 在用

14、沖擊吸收能量溫度曲線測(cè)定轉(zhuǎn)變溫度時(shí)增加了沖擊吸收能量達(dá)到某一特定值的規(guī)定（例如KV8=27J）。也規(guī)定了沖擊吸收能量達(dá)到上平臺(tái)某一百分?jǐn)?shù)（例如50）的規(guī)定。第21頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 第一節(jié) 適用范圍及試驗(yàn)原理 1 沖擊試驗(yàn)溫度（室溫、高溫、低溫沖擊） 2 沖擊試樣及缺口類型（V型、U型，標(biāo)準(zhǔn)和小試樣） 3 試驗(yàn)原理 用打擊試樣時(shí)能量前后的變化評(píng)定材料的韌性。 KV(U)=FL（ cos cos ） F擺錘重力 L擺長（擺軸至F作用點(diǎn)距離） 沖擊前擺錘的落角 沖擊后擺錘的升角 第22頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三第二節(jié) 對(duì)沖擊試樣的

15、要求 一 沖擊樣坯的取樣 1 樣坯加工余量 2 型鋼的取樣 3 條鋼的取樣 4 鋼板的取樣 5 鋼管的取樣如無其他規(guī)定，按GB/T2975規(guī)定取樣。第23頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三二 沖擊試樣1 試樣長度：垂直于缺口方向最大尺寸2 試樣寬度：與缺口平行方向尺寸3 試樣高度：帶缺口面與相對(duì)面距離（圖 1）4 試樣尺寸公差 a）試樣主體 b）缺口形狀及尺寸 （見標(biāo)準(zhǔn)圖 2） 第24頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三沖擊缺口試樣的意義 ASTM E23 詳細(xì)分析了缺口沖擊試驗(yàn)必要性，缺口產(chǎn)生的三個(gè)效應(yīng)： 1）應(yīng)力集中和應(yīng)變集中 2）應(yīng)力狀態(tài)的改變

16、3）約束引起的強(qiáng)化和脆化 決定應(yīng)力集中系數(shù)的參數(shù)：缺口尖度、缺口深度、缺口角度。 應(yīng)力集中系數(shù)Ktmax m， Kt的大小取決于缺口銳度。 由于缺口產(chǎn)生的脆化傾向，導(dǎo)致工程材料服役安全性降低，尤其對(duì)鐵素體鋼類，在有缺口的工件上在低溫下受到?jīng)_擊力時(shí)，必需考慮沖擊韌性。第25頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三三 試樣缺口的加工及檢查 1 缺口加工方法 定型砂輪磨制 銑床加工 拉床加工 線切割加工 2 缺口的檢查 缺口深度 根部曲率半徑 缺口角度第26頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三三種V型缺口加工方法比較1光學(xué)磨2機(jī)加工3線切割比較：1）形貌 2）組織

17、 3）殘余應(yīng)力 4）斷面 5）硬度 6）AK值第27頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三第三節(jié) 對(duì)沖擊試驗(yàn)機(jī)的要求及檢查 直接檢驗(yàn) 一 機(jī)架 二 擺錘 三 砧座及支座 四 指示裝置 間接檢驗(yàn) 溫度控制裝置 按GB/T3808-2002擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第28頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三一機(jī)架擺軸軸線基準(zhǔn)面 平行度：2/1000自由狀態(tài)刀刃試樣間隙：0.5mm擺動(dòng)平面擺軸角度：900.1刀刃試樣面：良好接觸刀刃中心砧座中心：0.5mm擺軸軸向間隙：0.25mm（橫向加4W）擺軸徑向間隙：0.08mm(垂直施加150N)第29頁，共64頁，202

18、2年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三二 擺錘 * 勢(shì)能Ap標(biāo)稱能量AN 允差：1 * 指示能量As 的檢查： As 1% AV (測(cè)量的吸收功) 或 As 0.5%Ap(初始位能) * 沖擊速度：55.5m/s * 摩擦能量損失：空氣、軸承、指針 * 打擊中心：0.995L0.005L * 刀刃尺寸：寬度、角度、半徑 * 刀刃試樣縱軸線夾角：902 第30頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三沖擊能量相關(guān)術(shù)語及符號(hào)標(biāo)稱能量 AN 出廠給出的值實(shí)際初始勢(shì)能 AP 實(shí)測(cè)的標(biāo)稱能量指示能量 As 指示裝置的指示值 實(shí)際吸收能量 Av 實(shí)測(cè)的指示能量標(biāo)準(zhǔn)能量 AR 標(biāo)準(zhǔn)試樣能量值第3

19、1頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三夏比缺口沖擊試驗(yàn)的打擊中心 擺錘擺動(dòng)時(shí)，全部質(zhì)量集中于擺錘一個(gè)點(diǎn)上，即打擊中心。當(dāng)與試樣中心偏差較大時(shí)，擺桿在沖擊瞬間就會(huì)承受較大的彎曲應(yīng)力，產(chǎn)生的震動(dòng)使測(cè)得的沖擊吸收能量不準(zhǔn)確。打擊中心與試樣中心的偏差來自于：擺桿長度、與鉗口位置的配合、試樣寬度的變化等因素。 因此沖擊試驗(yàn)時(shí)要保證打擊中心與試樣寬度方向上的中點(diǎn)吻合，即擺軸軸線距打擊中心距離L1與擺軸軸線距試樣打擊點(diǎn)距離L一致，允許偏差為： L1=0.995L0.005L（0.9901.000）L L可通過測(cè)定擺錘的擺動(dòng)周期算出（見GB/T3808的9.5條）第32頁，共64頁，202

20、2年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三三 砧座和支座砧座跨距 40（0.2）mm。沖擊能量會(huì)隨跨度的增加下降，對(duì)脆性材料尤其明顯。支座在沖擊試驗(yàn)中反復(fù)受力有增大的傾向，會(huì)使沖擊能量值偏低。砧座圓角半徑 1（0.5）mm。砧座圓角偏大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致沖擊能量偏低，對(duì)韌性材料的影響高于脆性材料。試驗(yàn)中由于與試樣反復(fù)摩擦有變大傾向，要定期檢查。砧座斜度 111第33頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三四 指示裝置模擬指示裝置 刻度盤（角或能量）及指針的檢查 分度值小于標(biāo)稱能量1/100數(shù)字指示裝置 分辨力：標(biāo)稱能量的1/400第34頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三

21、 沖擊試驗(yàn)機(jī)的間接檢驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)試樣 按 GB/T18658-02要求 誤差 能量級(jí)小于40J: 4J 能量級(jí)大于等于40J： 10AR 重復(fù)性 能量級(jí)小于40J: 6J 能量級(jí)大于等于40J： 15AR 第35頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三二 試樣的放置與對(duì)中 試樣應(yīng)緊貼砧座和支座放置（8.1條）。1 試樣對(duì)中偏差對(duì)試樣結(jié)果的影響2 試樣對(duì)中偏差的規(guī)定3 高溫沖擊試驗(yàn)的對(duì)中4 小尺寸試樣放置注意事項(xiàng)第36頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 四 打擊瞬間溫度的保持 1 直沖法 液體介質(zhì)：2s內(nèi)轉(zhuǎn)移完畢 氣體介質(zhì)：1s內(nèi)轉(zhuǎn)移完畢 2 高溫沖擊試驗(yàn)過熱法

22、 轉(zhuǎn)移試樣 在35s內(nèi)完成 過熱溫度補(bǔ)償 3 低溫沖擊試驗(yàn)過冷法 轉(zhuǎn)移試樣35s內(nèi)完成 過冷溫度補(bǔ)償?shù)?7頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 沖擊轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定1 轉(zhuǎn)變溫度的形成（43頁）2 轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定 能量測(cè)定法 沖擊吸收能量達(dá)到某一規(guī)定值，或上平臺(tái)某一百分?jǐn)?shù)。 斷口測(cè)定法 剪切斷面率達(dá)到某一百分?jǐn)?shù)，例如50。 側(cè)膨脹值測(cè)定法 側(cè)膨脹值達(dá)到某一個(gè)量，例如0.9mm。第38頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三沖擊試驗(yàn)轉(zhuǎn)變溫度1 轉(zhuǎn)變溫度 在一系列溫度的沖擊試驗(yàn)中，沖擊能量急劇變化或斷口形貌急劇轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)域。 2 物理本質(zhì) 通常認(rèn)為，鋼鐵材料轉(zhuǎn)變溫

23、度的產(chǎn)生是由于材料屈服強(qiáng)度隨溫度降低而明顯上升所致。材料的屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度會(huì)隨溫度的上升而下降，但前者比后者隨溫度下降速率要快，兩者的交點(diǎn)即為轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)，低于此溫度時(shí)，屈服強(qiáng)度高于斷裂強(qiáng)度，即材料首先屈服，然后才發(fā)生斷裂，表現(xiàn)為韌性斷裂，斷口為纖維狀斷口；低于此溫度時(shí)，材料還沒有屈服產(chǎn)生即發(fā)生斷裂，則表現(xiàn)為脆性斷裂，斷口為結(jié)晶狀脆性斷口。3 工程應(yīng)用 在壓力容器、鍋爐、橋梁船舶等工程中常用的結(jié)構(gòu)鋼，工作在低溫下的一些鋼鐵材料，必需工作在轉(zhuǎn)變溫度以上以保證其安全性。例如鍋爐用鋼板20g，在常溫要求夏比V型缺口試樣的沖擊能量為27J； 19Mng在0時(shí)31J等。 第39頁，共64頁，2022年，

24、5月20日，22點(diǎn)2分，星期三第40頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 六 鋼應(yīng)變敏感性的測(cè)定按照GB/T41602004鋼的應(yīng)變時(shí)效敏感性試驗(yàn)方法進(jìn)行。1 拉伸樣坯的應(yīng)變量2 試樣的人工時(shí)效3 應(yīng)變時(shí)效敏感性系數(shù)的測(cè)定第41頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三第五節(jié) 試驗(yàn)結(jié)果處理及試驗(yàn)報(bào)告一 試驗(yàn)結(jié)果的比較及有效位數(shù)二 試驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)數(shù)三 試驗(yàn)報(bào)告第42頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 5 評(píng)定實(shí)例 a 試驗(yàn)材料：結(jié)構(gòu)鋼 b 采用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T229 c 評(píng)定依據(jù)：JJG1059、GB/T3808、GB/T18658 d 測(cè)量裝

25、置：德制RKP450擺錘沖擊機(jī) e 試驗(yàn)對(duì)象：夏比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣 f 試驗(yàn)結(jié)果：3名試驗(yàn)員6組數(shù)據(jù) 第43頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 1) 試驗(yàn)重復(fù)性引入的不確定度分量 樣本平均值（10點(diǎn)平均值）： 205.3、206.6 、208.2 、207.2 、203.3 、206.1樣本標(biāo)準(zhǔn)差Sj(J): 12.17、11.48、10.15、11.43、9.117、9.351 總平均值(J) 206 合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差SP(J) 10.68 第44頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 3）校準(zhǔn)標(biāo)樣偏差引入的不確定度分量 由于沖擊機(jī)是用標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣檢

26、定，所以必須考慮標(biāo)樣偏差引入的不確定度。 根據(jù)GB/T 186582002，當(dāng)能量大于40J時(shí)，標(biāo)樣允許最大標(biāo)準(zhǔn)偏差是0.05AR，對(duì)于25個(gè)標(biāo)樣，置信度為68時(shí)：第45頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三5）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 第46頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 7）測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示 檢測(cè)結(jié)果不確定度的報(bào)告為： U31J，K2。 表明：可以期望在（20631）J到（20631）J的區(qū)間包含了該鋼材夏比沖擊吸收功測(cè)量結(jié)果可能置值的95。第47頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 儀器化沖擊試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)化 修改采用

27、（MOD）了ISO14556：2000 鋼的夏比V型缺口擺錘沖擊試驗(yàn) 儀器化試驗(yàn)方法第48頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三二 術(shù)語力的表征 屈服力 最大力 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力第49頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 位移的表征 屈服位移 最大力時(shí)的位移 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移 總位移第50頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三三. 力位 移 曲 線 1.力 測(cè) 量 系 統(tǒng)（6.2條） a 力傳感器 b 放大器 c 記錄裝置 2 .位 移 測(cè) 量 系 統(tǒng)（6.3條） a 力時(shí)間法 b

28、位移傳感器第51頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 1 a屈服特性點(diǎn) 2 b最大力點(diǎn) 3 c裂紋擴(kuò)展起點(diǎn) 4 d裂紋擴(kuò)展終點(diǎn) 5 e 零力值點(diǎn)四.曲線特性點(diǎn)（圖2）第52頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三力位移曲線中的特性點(diǎn)（74）第53頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 五 . 曲 線 類 型 根據(jù)材料韌脆特性規(guī)定了6種類型曲線： 1 脆 性 類 型（A型和B型） 2 過 渡 類 型（C、D、E型） 3 韌 性 類 型（F型） 第54頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 五.與ISO14577比較 1.術(shù)語

29、方面 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始力 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展終止力 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始位移 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始能量 不穩(wěn)定 裂紋擴(kuò)展起始能量 2.增加了WI與WP符號(hào)及定義 第55頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 六.幾點(diǎn)說明 1 . 與GB/T229的相關(guān)性 a） 試樣 b） 試驗(yàn)主機(jī) c ）試驗(yàn)步驟 2 . 與常規(guī)沖擊試驗(yàn)結(jié)果的比較 偏差應(yīng)在5J之內(nèi)。 3 . 韌性斷面率的計(jì)算和測(cè)定 力無急劇下降：韌性斷面率為100。第56頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三 法）金屬夏比沖擊試驗(yàn)方法相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)一 GB/T2291994 金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法二 GB/T 3808-2002 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)三 GB/T 18658-2002 擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)用夏 比V型缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣四 GB/T4160- 2004 鋼 應(yīng)變時(shí)效敏感性試驗(yàn)方 法 （夏比沖擊法）第57頁，共64頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)2分，星期三8.3 試樣的移送當(dāng)試驗(yàn)不在室溫進(jìn)行時(shí)，試樣從加熱或